Comment la digitalisation améliore les capacités opérationnelles dans le secteur de la défense ?

Abstract : L’impact de la digitalisation et des technologies numériques dans le secteur de la défense est profond et multifacette, influençant tout, des capacités opérationnelles à la planification stratégique et à la cybersécurité. L’intégration des technologies numériques transforme le paysage de la défense, améliorant l’efficacité, l’efficience et les capacités des opérations militaires. Les avancées clés incluent l’amélioration de la prise de décision grâce à l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique, la communication améliorée pour une meilleure coordination entre les forces, et une formation révolutionnaire via la réalité virtuelle et augmentée. Malgré ces avantages, la transformation numérique introduit des défis significatifs tels que les risques accrus de cybersécurité, le besoin de nouvelles compétences, et les dilemmes éthiques concernant l’armement autonome. L’adoption stratégique et la gestion de ces technologies sont essentielles pour maintenir l’avantage du secteur de la défense dans une ère numérique en rapide évolution.

La digitalisation comme nouvel horizon pour l’aérospatiale et de la défense mondiales : le cas de l’Europe

Une entreprise numérique bien gérée et sécurisée est considérée comme un facteur clé permettant la transformation technologique planifiée des forces armées européennes, étant une condition préalable pour adopter l’intégration multi-domaines et atteindre une supériorité décisionnelle dans l’environnement stratégique actuel. La digitalisation de la défense est un précurseur essentiel de nombreuses capacités qui retiennent l’attention aujourd’hui, y compris les algorithmes d’identification et d’acquisition de cibles, les systèmes autonomes, la cryptographie et la détection quantiques, la défense définie par logiciel, et les opérations multi-domaines où des réseaux complexes et auto-modifiants de capteurs et d’acteurs permettent des décisions rapides et des actions à travers les domaines traditionnels de la guerre.

La transformation numérique n’est pas un concept clairement défini, mais peut être considérée comme un précurseur et un catalyseur de l’adoption de technologies plus sophistiquées, incluant l’IA, le quantique et autres, et pas seulement ces technologies seules. La transformation numérique, telle que désignée par les politiques de l’OTAN, est en fait le processus de construction et de mise à niveau de l’entreprise et de la force numériques, et de leur sécurisation : il s’agit de tableaux de bord numériques et de bases de données synchronisés haute résolution comprenant des données sécurisées, précises, en temps réel, multi-sources et immédiatement exploitables qui peuvent être accessibles et utilisées simultanément par différents niveaux de protocoles de sécurité, indépendamment de leur position géographique ; il s’agit aussi de réseaux centrés sur les données de capteurs, d’effecteurs et de décideurs (indépendamment de leur domaine militaire) qui permettent une prise de décision et une action plus rapides ; enfin, il s’agit d’une sensibilisation accrue à la situation, incluant la fiabilité de – et les risques associés à – les chaînes d’approvisionnement critiques pour la sécurité et la défense. En tirant parti de nouvelles compétences, processus et technologies, la transformation numérique entraîne la transformation de l’entreprise et de la force de défense, du traitement de la paie à l’armement.

Essentiellement, plutôt que d’être une question d’utilisation des technologies numériques, la transformation numérique est un processus de transformation qui implique des changements dans les politiques organisationnelles, la culture et les ensembles de compétences pour s’assurer que les processus de routine passent de l’analogique/manuel à l’automatique/autonome – via la virtualisation, les Interfaces de Programmation d’Applications (API), l’infrastructure informatique en nuage et en périphérie, les systèmes de communication de nouvelle génération, les politiques de cybersécurité et de défense alignées et, de manière critique, un système de gestion des données de défense mature. En bref, la numérisation du secteur de la défense peut être considérée comme un processus d’optimisation évolutif et exponentiel de l’efficacité et de l’efficience de la défense – tant au niveau de l’entreprise que de la force – et comme un précurseur essentiel de la défense définie par logiciel et de l’adoption des technologies émergentes.

La numérisation de la défense a commencé à prendre de l’ampleur au sein de l’OTAN à la fin de 2022, lorsque les dirigeants des États membres ont endossé la vision de l’Alliance pour la transformation numérique et adopté une politique de cadre d’exploitation des données de l’OTAN (DEFP). De plus, à la mi-2023, les membres ont adopté la stratégie de mise en œuvre de la transformation numérique, reliant les jalons de la transformation numérique aux objectifs de développement des capacités et aux exigences d’interopérabilité. La vision et la stratégie de mise en œuvre de l’OTAN considèrent la transformation numérique comme un catalyseur et un moteur fondamentaux pour les opérations multi-domaines. Selon le champion de la transformation numérique de l’Alliance et conseiller spécial Didier Polomé, d’ici 2030, « la transformation numérique de l’OTAN permettra à l’Alliance de mener des opérations multi-domaines (MDO), d’assurer l’interopérabilité dans tous les domaines, d’améliorer la conscience situationnelle et de faciliter la consultation politique et la prise de décision basée sur les données ».

La transformation numérique au sein de l’OTAN repose sur cinq blocs de construction et trois piliers, comme illustré dans la Figure 1. Les principaux catalyseurs technologiques incluent : le cloud, une architecture modulaire, un backbone numérique basé sur un système ouvert, un environnement synthétique fédéré et un tissu de données intelligent, qui permet à toutes les plateformes et systèmes de traiter les données de toutes les sources et de les partager avec tous les utilisateurs, en adoptant une approche de cybersécurité « zéro confiance ». Plus difficile encore que les aspects technologiques est le développement d’un « changement de culture » sous-jacent qui encourage et récompense l’innovation, l’expérimentation, le partage de données et la prise de risques calculés et informés. Enfin, la numérisation de la défense nécessite une main-d’œuvre numériquement alphabétisée (et progressivement native numérique) au sein de l’Alliance et dans les capitales des États membres.

Figure 1 : Piliers (en vert) et éléments constitutifs (en bleu) de la feuille de route de la transformation numérique de l'OTAN.

Examiner l’impact de la numérisation et des technologies numériques dans le secteur de la défense

Le vif intérêt manifesté par les pays individuels ainsi que par l’OTAN concernant les aspects de mise en œuvre liés à la numérisation confirme l’impact profond et multiforme des technologies numériques dans le secteur de la défense, capable d’influencer tous ses aspects, des capacités opérationnelles à la planification stratégique et à la cybersécurité. L’intégration des technologies numériques transforme le paysage de la défense en améliorant l’efficacité, l’efficience et les capacités des opérations militaires.

Voici une analyse de l’impact de la numérisation sur différents domaines :

Capacités opérationnelles améliorées. Les technologies numériques renforcent considérablement les capacités opérationnelles dans le secteur de la défense. L’utilisation de l’intelligence artificielle (IA), de l’apprentissage automatique et de l’analyse de données améliore les processus décisionnels en fournissant des informations plus précises et opportunes. Par exemple, les applications de l’IA dans la défense incluent la reconnaissance de cibles, la surveillance des menaces et l’opération de systèmes autonomes, qui peuvent traiter d’énormes volumes de données pour identifier des motifs et faire des prédictions. Ces technologies permettent aux armées de répondre plus rapidement et plus efficacement aux environnements opérationnels dynamiques.
Cybersécurité et guerre de l’information. À mesure que les technologies numériques sont davantage intégrées dans les systèmes de défense, la cybersécurité est devenue une préoccupation cruciale. Le secteur de la défense est de plus en plus ciblé par des cyberattaques sophistiquées, ce qui nécessite des mesures de cybersécurité robustes pour protéger les informations sensibles et les infrastructures critiques. L’IA et l’apprentissage automatique sont également utilisés pour renforcer les défenses en cybersécurité en détectant et en répondant plus rapidement aux menaces que ne le pourraient les opérateurs humains.
Systèmes de communication et de réseau. La transformation numérique dans la défense implique également l’amélioration des systèmes de communication et de réseau. L’adoption de technologies de communication numériques avancées permet une meilleure coordination et interopérabilité entre différentes unités militaires et forces alliées. Ceci est crucial pour exécuter des opérations complexes et multi-domaines nécessitant un échange de données en temps réel et un commandement à travers diverses plateformes et systèmes.
Formation et simulation. Les technologies numériques révolutionnent la formation et la simulation dans le secteur de la défense. Les systèmes de réalité virtuelle et augmentée fournissent des environnements de formation réalistes et évolutifs qui peuvent simuler un large éventail de scénarios. Ces technologies permettent une formation rentable, sûre et répétable, essentielle pour préparer le personnel militaire aux situations de combat réelles.
Défis et considérations. Malgré les avantages, la transformation numérique de la défense présente également plusieurs défis. Ceux-ci incluent les problèmes d’intégration technologique, la nécessité de nouvelles compétences parmi le personnel militaire et les vulnérabilités potentielles introduites par la dépendance aux systèmes numériques. De plus, il existe des considérations éthiques et légales concernant l’utilisation d’armes autonomes et d’IA dans la guerre, qui nécessitent une délibération et une régulation attentives.
Implications stratégiques et économiques. Les technologies de défense activées numériquement ont également d’importantes implications stratégiques et économiques. Elles contribuent à l’avantage stratégique des militaires en améliorant la conscience situationnelle, la précision et la rapidité de réponse. Économiquement, la demande du secteur de la défense pour des technologies de pointe stimule l’innovation et les opportunités commerciales dans l’industrie technologique, comme on le voit dans les partenariats entre les organisations de défense et les entreprises technologiques.

L’implémentation des technologies numériques dans le secteur de la défense en Europe rencontre plusieurs défis importants, comme détaillé dans [1]. Ces défis peuvent être catégorisés en problématiques technologiques, organisationnelles, procédurales et stratégiques :

Défis Technologiques : Intégration des Technologies Émergentes – bien que les technologies numériques offrent des avantages substantiels, leur intégration dans les systèmes de défense existants pose des défis significatifs. Cela inclut des problèmes de compatibilité avec les systèmes existants et la nécessité de disposer d’infrastructures numériques robustes, sécurisées et résilientes capables de supporter de nouvelles technologies telles que l’IA, l’IoT et l’informatique en nuage.
Défis Organisationnels et Procéduraux :
- Cadres Temporels de la Transformation Numérique – les calendriers pour la transformation numérique s’étendent jusque dans les années 2030, indiquant un processus à long terme avec des phases de mise en œuvre lentes [1]. Cette période prolongée peut retarder la réalisation des bénéfices des technologies numériques dans la défense.
- Alignement des Procédures d’Achat et du Budget – il existe des difficultés notables pour aligner les processus d’achat et le budget avec les objectifs de transformation numérique. Les processus d’achat traditionnels peuvent ne pas être assez agiles pour s’adapter à la nature rapidement évolutive des technologies numériques, conduisant potentiellement à des inefficacités et des discordances entre les besoins technologiques et les acquisitions.
Défis de Gestion des Données :
- Souveraineté et Accessibilité des Données – les enjeux autour de la souveraineté des données, qui concernent le contrôle et la juridiction des données, sont particulièrement délicats. Assurer que les données peuvent être gérées et accessibles de manière sécurisée à travers différentes nations et organisations en Europe complique les efforts de transformation numérique.
- Fragmentation et Données en Silos – le secteur de la défense opère souvent de manière fragmentée avec des systèmes de données en silos. Cette fragmentation entrave le partage et l’utilisation efficace des données, cruciaux pour l’efficacité opérationnelle et la prise de décision stratégique dans un environnement de défense numérisé.
Défis Stratégiques et de Sécurité :
- Risques de Cybersécurité – à mesure que les secteurs de la défense s’appuient de plus en plus sur les technologies numériques, ils deviennent plus susceptibles aux menaces cybernétiques. Assurer la cybersécurité des infrastructures de défense numériques est un défi de premier plan, nécessitant des mises à jour et une surveillance continues pour se protéger contre les menaces évolutives.
- Sous-investissement dans les Capacités Numériques – il existe un problème persistant de sous-investissement dans les capacités numériques au sein du secteur de la défense. Sans financement et investissement adéquats, maintenir le rythme de la transformation numérique et exploiter pleinement le potentiel des technologies émergentes devient un défi significatif.
Facteurs Culturels et Humains : Résistance au Changement – la résistance organisationnelle au changement et le défi de l’adaptation culturelle aux nouvelles technologies peuvent également entraver la transformation numérique. Le secteur de la défense, souvent traditionnel et hiérarchisé, peut rencontrer des défis internes pour adopter de nouveaux paradigmes opérationnels et flux de travail que les technologies numériques entraînent.

Comment les solutions de Dassault Systèmes permettent une collaboration sécurisée et souveraine sur le Cloud

Un exemple de la façon dont la numérisation peut soutenir l’industrie de la défense est le cas pertinent de l’utilisation de 3DEXPERIENCE chez Dassault Aviation, pour apporter les plus hauts niveaux de sécurité, de souveraineté et de collaboration sur le cloud dans les grands programmes de défense.

Dassault Aviation utilise la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes sur le cloud pour développer son avion de combat de nouvelle génération, un projet clé dans la collaboration industrielle du Système de Combat Aérien Futur pour assurer l’autonomie et la souveraineté futures de l’Europe en matière de défense et de sécurité. L’environnement cloud est localisé dans les locaux de Dassault Aviation et exploité par Dassault Systèmes, avec des standards atteignant la plus haute reconnaissance de sécurité donnée par l’Agence Nationale de la Cybersécurité en France.

Figure 2 : Représentation abstraite du Future Combat Air System (FCAS).

La plateforme 3DExperience fournit un cloud de défense souverain dédié dans lequel Dassault Aviation et ses partenaires peuvent développer le programme avec plus d’agilité dans un environnement hautement sécurisé et évolutif. Les utilisateurs bénéficieront de développements logiciels continus par Dassault Systèmes qui offrent les dernières capacités en ingénierie des systèmes, gestion de programmes, conception, simulation et autres disciplines.

“La France et l’Europe doivent développer une capacité de Cloud souverain, afin qu’elles puissent développer des programmes de défense collaboratifs avec les meilleures fonctionnalités possibles. Des initiatives sont déjà en place en dehors de l’Europe. Nous devons rester dans la course. En Europe, nous avons la chance d’avoir le leader mondial des solutions numériques pour le développement de produits industriels dans le Cloud. Pour notre part, nous sommes un architecte industriel, un gardien des technologies de souveraineté et expérimenté dans la maîtrise d’œuvre pour les grands programmes militaires, tant en France que dans la coopération multinationale. Ce partenariat entre Dassault Aviation et Dassault Systèmes fournit la première solution d’ingénierie collaborative adaptée aux réglementations cyber requises pour les programmes de défense, et évoluant à la vitesse du Cloud”, a déclaré Eric Trappier, Président-Directeur Général de Dassault Aviation.

“La société d’aujourd’hui est confrontée à des défis profonds nécessitant des programmes de défense capables d’assurer un avenir plus sûr pour les citoyens. Dans ce contexte, les innovateurs industriels travaillant avec des données hautement sensibles doivent transformer leurs programmes – et la manière dont ils travaillent avec leurs écosystèmes – pour sécuriser chaque phase de développement”, a déclaré Bernard Charlès, Président-Directeur Général de Dassault Systèmes, “Aujourd’hui, notre partenariat continu avec Dassault Aviation atteint de nouveaux sommets – nous positionnant comme acteurs clés de l’émergence d’un cloud souverain européen avec le plus haut niveau de sécurité. En tant que partenaire stratégique et souverain du cloud pour les gouvernements et les entreprises, nous pouvons apporter la même sécurité dans la défense à d’autres industries telles que la santé et les services publics.”

Dassault Aviation s’appuie sur les expériences de solutions industrielles “Winning Concept”, “Program Excellence”, “Co-Design to Target” et “Ready for Rate” basées sur la plateforme 3DEXPERIENCE, qui simplifient et rationalisent le développement de systèmes et de programmes hautement complexes pour répondre aux objectifs de budget, de calendrier et de performance.

[1] International Energy Agency (2019), Global CO2 emissions in 2019 Analysis.
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[9] Japan Agency for Natural Resources and Energy, Strategic Energy Plan, 2018.
[10] Pivovar B, Rustagi N, Satyapal S (2018), Hydrogen at Scale (H2@Scale): Key to a Clean, Economic and Sustainable Energy System, Electrochem. Soc. Interface. 27.
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[12] IRENA (2018), Hydrogen From Renewable Power: Technology Outlook for the Energy Transition.
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[14] Hydrogen Council (2017), Hydrogen scaling up: A sustainable pathway for the global energy transition.
[15] International Energy Agency (2011), Technology Roadmap: Hydrogen and Fuel Cells.
[16] Sterner M, Stadler I (2019), Handbook of Energy Storage Demand, Technologies, Integration, 2nd ed., Springer.
[17] U.S. Energy Information Administration (2020), International Energy Outlook 2020 (IEO2020).